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改变导叶翼型对水泵水轮机“S”特性的影响
1
作者 李琪飞 谢耕达 +1 位作者 韩天丁 李正贵 《排灌机械工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期1-7,共7页
针对水泵水轮机“S”特性区域的不稳定性问题,提出使用改型活动导叶翼型进行性能提升.以某水泵水轮机模型为研究对象,采用SST k-ω湍流模型对水泵水轮机全流道进行三维数值计算,通过对活动导叶翼型的改型设计,得出流量-转速模拟曲线,分... 针对水泵水轮机“S”特性区域的不稳定性问题,提出使用改型活动导叶翼型进行性能提升.以某水泵水轮机模型为研究对象,采用SST k-ω湍流模型对水泵水轮机全流道进行三维数值计算,通过对活动导叶翼型的改型设计,得出流量-转速模拟曲线,分析水泵水轮机组“S”特性改善情况.将计算与试验结果进行对比,并对改型活动导叶翼型前后机组的无叶区进行压力脉动分析.结果表明:在保证整体效率依然保持在92%附近的前提下,新的活动导叶翼型对机组的“S”特性依旧具有改善效果;无叶区压力脉动主要是受到活动导叶叶栅区域的分流在此重新聚集影响,并且与转轮叶片的动静相互扰动引起的;改型后的活动导叶降低了无叶区的压力脉动幅值,提升了水泵水轮机运行中的并网稳定性. 展开更多
关键词 水泵水轮机 “S”特性曲线 活动导叶 翼型设计 数值计算
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空化对尾水管区域驼峰特性影响研究
2
作者 李琪飞 谢耕达 +2 位作者 李占勇 韩天丁 刘思琪 《液压气动与密封》 2024年第3期58-66,共9页
为了研究水泵水轮机空化对驼峰特性的影响,采用SST k-ω湍流模型和Z-wart空化模型对全流道进行了三维定常数值模拟计算,并分析了不同工况点下尾水管在驼峰区域的水力性能和内部流动状态。研究结果表明,不同工况点下,流量大小会改变尾水... 为了研究水泵水轮机空化对驼峰特性的影响,采用SST k-ω湍流模型和Z-wart空化模型对全流道进行了三维定常数值模拟计算,并分析了不同工况点下尾水管在驼峰区域的水力性能和内部流动状态。研究结果表明,不同工况点下,流量大小会改变尾水管区域液流的流动方向,从而产生偏心涡带使尾水管区域出现不稳定性,造成机组振动和噪声;单相计算结果比空化计算结果更早受到剪切流的影响。来流与壁面射流相互作用产生漩涡,出现回流现象。在速度梯度变化方面,空化计算结果的速度值要比单相的值高,能量损失有所增加。 展开更多
关键词 水泵水轮机 驼峰特性 空化 偏心涡带 数值计算
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转轮及导叶流域固液两相流研究
3
作者 李琪飞 李占勇 +2 位作者 谢耕达 刘思琦 韩天丁 《液压气动与密封》 2024年第4期37-47,共11页
为了研究灯泡贯流式机组内流状态和磨损规律基于欧拉-欧拉法中的Particle非均匀相模型,对不同固相直径、浓度、导叶开度下水轮机固液两相流工况进行计算。结果表明,固相高浓度区集中在转轮域和尾水管进口处,且随着固相直径和浓度的增加... 为了研究灯泡贯流式机组内流状态和磨损规律基于欧拉-欧拉法中的Particle非均匀相模型,对不同固相直径、浓度、导叶开度下水轮机固液两相流工况进行计算。结果表明,固相高浓度区集中在转轮域和尾水管进口处,且随着固相直径和浓度的增加而增加。随着固相直径和浓度的增加,导叶域表面压力、固相速度、固相浓度分布均增加,导叶背面更易发生磨损。在转轮域,固相高浓度区分布在叶片正面轮毂处和进水边,叶片背面整体固相浓度分布较高,且表面固相速度、浓度分布与固相直径和入口浓度呈正相关。 展开更多
关键词 灯泡贯流式水轮机 固液两相流 浓度 欧拉法
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活动导叶头部圆半径对水泵水轮机飞逸特性的影响研究 被引量：1
4
作者 李琪飞 马琴珍 +2 位作者 郑非 谢耕达 刘思琦 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期435-441,共7页
以中国某抽水蓄能电站水泵水轮机模型机为研究对象,通过改进活动导叶头部圆半径r,基于Realizable k-ε湍流模型,分析改进活动导叶头部圆半径r对水泵水轮机飞逸特性的影响,充分发挥水泵水轮机在抽水蓄能中的核心作用。结果表明:减小头部... 以中国某抽水蓄能电站水泵水轮机模型机为研究对象,通过改进活动导叶头部圆半径r,基于Realizable k-ε湍流模型,分析改进活动导叶头部圆半径r对水泵水轮机飞逸特性的影响,充分发挥水泵水轮机在抽水蓄能中的核心作用。结果表明:减小头部圆半径r至(r-0.313)mm,对机组“S”特性存在较佳的改善效果;飞逸工况下无叶区的高速水环逐渐减弱。流体由活动导叶进入转轮叶片流道的过程中,流体的速度由活动导叶出口附近逐渐增大,受高速水环的影响,在无叶区达到最大,随后速度逐渐减小进入转轮,保持在某个较大速度持续流动;飞逸工况下1~5流道转轮叶片进口端旋涡沿着流道逐渐扁平且向转轮叶片后移扩散。转轮叶片进口端旋涡附近压强变化整体呈下降趋势,在叶片进口端出现峰值,转轮叶片进口端旋涡附近压强大小随旋涡位移以及强度而变化;飞逸工况下尾水管的直锥管段分布着大量涡带,且涡带沿着弯肘段逐渐后移到扩散段。回流主要集中在尾水管扩散段边壁附近,在距离转轮中轴线300~500 mm处,回流逐渐减少。 展开更多
关键词 抽水蓄能 水泵水轮机 高速水环 活动导叶 飞逸特性
原文传递
导叶翼型优化对水泵水轮机“S”特性的影响
5
作者 李琪飞 黄腾 +2 位作者 郑非 辛路 谢耕达 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1354-1360,共7页
为了改善水泵水轮机“S”特性,本文以某水泵水轮机模型机为研究对象,采用SST k-ω湍流模型开展水泵水轮机全流道三维数值计算。通过优化活动导叶翼型,得出n 11-Q 11模拟曲线和机组“S”特性改善情况,并对优化活动导叶翼型后的机组的无... 为了改善水泵水轮机“S”特性,本文以某水泵水轮机模型机为研究对象,采用SST k-ω湍流模型开展水泵水轮机全流道三维数值计算。通过优化活动导叶翼型,得出n 11-Q 11模拟曲线和机组“S”特性改善情况,并对优化活动导叶翼型后的机组的无叶区进行了压力脉动分析。结果表明:优化活动导叶翼型对机组的“S”特性存在一定改善效果;翼型优化后机组的效率虽然有小幅度下降,但是整体效率依然保持在90%以上;无叶区压力脉动主要是由活动导叶区域出流,转轮叶片工作面发生冲击导致的分流以及转轮叶片与活动导叶组成的动静叶栅干涉效应引起的。改型后的活动导叶降低了无叶区的压力脉动幅值,在一定程度上提升了水泵水轮机的安全系数。 展开更多
关键词 水泵水轮机 “S”特性曲线 活动导叶 翼型设计 数值计算 动静叶栅干涉 安全系数
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